HU176253B - Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base - Google Patents

Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base Download PDF

Info

Publication number
HU176253B
HU176253B HU76HO1902A HUHO001902A HU176253B HU 176253 B HU176253 B HU 176253B HU 76HO1902 A HU76HO1902 A HU 76HO1902A HU HO001902 A HUHO001902 A HU HO001902A HU 176253 B HU176253 B HU 176253B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
dispersion
container
gas
chamber
chambers
Prior art date
Application number
HU76HO1902A
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Heinze
Franz Boetsch
Horst Wolff
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of HU176253B publication Critical patent/HU176253B/hu

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/10Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/001Removal of residual monomers by physical means
    • C08F6/003Removal of residual monomers by physical means from polymer solutions, suspensions, dispersions or emulsions without recovery of the polymer therefrom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás polivinilklorid alapú műanyagok vizes diszperzióinak folyamatos üzemű gázos kezelésére, ahol a polimer legalább 50 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaz és a diszperziót a kihajtó gázzal több egymást követő 5 kamrában érintkeztetjük.
A műanyagok diszperz rendszerei, amikor a vinilklorid mono-, kopolimerizációja vagy ojtásos polimerizációja során vizes emulzió, szuszpenzió alakjában létrejönnek vagy a kész polimer utólagos 10 diszpergálásakor gyakran tartalmaznak illékony alkotórészeket, különösen át nem alakult monomereket, melyeknek eltávolítása különféle meggondolások alapján kívánatos.
Az illékony alkotórészek a diszperziók továbbiéi- 15 dolgozhatóságát, az abból nyert szilárd műanyagporok vagy az ezekből előállított termékek tulajdonságait kedvezőtlenül befolyásolhatják.
A kedvezőtlen jelenségek között példaként a 20 burokképződést, a nemkívánatos szaghatásokat, a névlegeshez képest csökkent mechanikai tulajdonságokat és rosszabb hőstabilitást kell megemlíteni. Az illékony alkotórészeknek a· lehető legtökéletesebb eltávolítása különösen akkor fontos, hogyha ezek 25 fiziológiai hatása tisztázatlan vagy közvetlenül veszélyezteti az emberi egészséget. Ilyen esetekben a szóban forgó anyagok eltávolítását célzó eljárás közben ezeknek az anyagoknak a környezetbe való kilépését is meg kell akadályozni. 30
A tisztázatlan fiziológiai hatású illékony alkotórészek, leggyakrabban az át nem alakult monomerek közé elsősorban a vinilkloridot számítjuk, melynek a legutóbbi tudományos viták eredményeként kiadott hatósági előírások szerint a polimerben mért tartalma a 10 ezreléket nem lépheti túl.
Az illékony alkotórészeknek a műanyagdiszperziókból történő eltávolítására a gázos kezelés, különösen a vízgőzzel végzett kezelés különböző források alapján már az ismert eljárások közé tartozik.
így ismert az, hogy a polimer diszperziókból a monomereket vízgőznek vagy inért gázoknak a diszperzión történő átvezetésével lehet eltávolítani. Az ismert eljárás hátránya abban van, hogy tekintélyes mennyiségű gőzt, illetve gázt igényel, ahol ezek elsősorban a habzásra hajlamos diszperzióknál okoznak nehézségeket. Habzásgátlók alkalmazásakor ugyanis az eljárás megdrágul, amellett ezen anyagok sem mindig hatásosak és még a diszperzió tulajdonságait is kedvezőtlenül befolyásolhatják. A szóban forgó nehézségek elhárítására ismert egy olyan módszer, melynél a vízgőz vagy az inertgáz átbuborékoltatásakor keletkezett habot lOOm/sec értéknél nagyobb sebességgel áramló gőz segítségével létrehozott hirtelen nyomáseséssel törik meg, majd a gőzt a megtört habtól elválasztják és az utóbbit a forrásban levő diszperzióba vezetik vissza. A tökéletesített eljárás hátránya szakaszos jellegű üzemében és igen magas gőzigényében jelölhető meg.
Egy másik ismert eljárásnál az tt diszperziót vízgőzzel vagy felhevített inertgázokkal egy cső belsejében keverik össze és a keletkezett háromfázisú keveréket közvetlenül ezután ismét diszperzióvá, illetve gázfázissá bontják szét. Ismert továbbá az is, hogy a diszpergált polimert nagy sebességgel áramló vízgőzbe poilasztják és a keveréket egy felhevített lemezek között kiképzett nyomásmentesítő térbe vezetik, ahol egy ciklonban a diszperziót a gázfázistól elválasztják. Ehhez hasonló elven működik egy másik ismert eljárás, melynél a vizes diszperziót a kihájtógázzal együtt egy lényegében állandó keresztmetszetű, szűkületeket nem tartalmazó érintkeztető vezetékbe injektálják, melyben a diszperzióból és a kihajtógázból nagy sebességgel áramló gőzszerű keveréket képeznek, melyet egy fúvókán keresztül egy újabb keresztmetszetváltozásmentes második érintkeztető csőbe vezetnek és végül egy szeparátorkamrába továbbítják vákuum segítségével.
Jóllehet a Károm utóbbi eljárás folyamatos üzemben dolgozik, hátrányos az előbbiekhez hasonló nagy gőzigények miatt. Hátrányként említendő az is, hogy a nagy áramlási sebesség ellenére a diszperzió túlhevítésre érzékeny, a készülékfalakon pedig koagulációs jelenségek játszódnak le és a polimer rá is sülhet a falakra. Végül azok a monomer részecskék, melyek a polimer szemcsékbe vannak bezárva és ezért eltávolításukhoz meghatározott diffúziós időre lenne szükség, csak egészen kis részükben távolíthatók el.
Egy további ismert eljárásnál a diszperziót egy kolonnában ellenáramban vízgőzzel érintkeztetik. Itt az a hátrányos jelenség léphet fel, hogy alacsony felületi feszültségű diszperziók kezelésekor különösen nagy teljesítmények mellett hab keletkezik. Ezenkívül a keletkező szilárd lerakódások könnyen dugulásokat okoznak a készülékben.
Ismert továbbá az is, hogy a diszperziót egy gőztérbe porlasztják be, ahol a beporlasztott szemcsék a nehézségi erő hatására hullanak keresztül a gőztéren. Ezen eljárás hátránya az, hogy gyakorlati megvalósítása nagy szerkezeti méretű és viszonylag drága készüléket igényel.
Egy másik ismert eljárásnál a műanyagdiszperziót egy permetező abszorberben 40-100 °C hőmérsékleten, egyen- vagy ellenáramban inertgázzal hozzák össze. Az eljárás hátránya abban van, hogy az illékony anyagok tökéletes vagy csaknem tökéletes, néhány ezrelékig történő eltávolítása vagy nagy szerkezeti méretű készülékben lehetséges vagy csak kis teljesítmény mellett érhető el. Az abszorber csővezetékeinek keresztmetszete különösen olyan diszperzióknál, melyekben a diszpergált r anyag gyorsan ülepszik, a keletkező lerakódások következtében leszűkül, illetve teljesen eldugul, minek következtében a készülék kapacitása és hőátadó képessége tekintélyes mértékben romlik. További hátrány az, hogy az illékony alkotórészeknek az inertgázokból való visszanyerése a folyamatban nagy gázmennyiségek következtében nehézkes és drága. A fiziológiai szempontból kérdéses vagy az emberi egészségre káros hatású illékony anyagok esetében viszont az ezeket tartalmazó inertgázoknak a környező atmoszférába történő kivezetését környezetvédelmi szempontból nem lehet megengedni.
Végül ismert egy olyan berendezés, mellyel polimer diszperziókból az oldószermaradványokat vízgőzös desztilláció segítségével lehet kihajtani, ahol a berendezés függőleges gátakkal ellátott fekvőhengeres tartályként van kiképezve. A kezelendő diszperziót a tartály egyik végén vezetik be és a gátakon átbukva jut a rendre egymás mögött elhelyezkedő térrészekbe. Az egyes térrészek egyrészt fel vannak szerelve egy-egy ún. többfokozatú-ellenáramú-impulzus-keverőművel, másrészt egy-egy a fenekükön elrendezett gőzbevezető elemük van. A bevezetett gőz keresztüláramlik a diszperzión és a kihajtott oldószerrel együtt a tartály felső részében kiképzett közös összefüggő gáztéren keresztül távozik. A diszperziót, miután az összes gáton átbukva minden térrészen áthaladt, kivezetik a tartályból.
Az ismert berendezés hátránya az, hogy ülepedésre hajlamos részecskéket tartalmazó műanyagdiszperziókból az illékony alkotórészek kihajtására csak kevéssé alkalmas, mivel a tartály fenekén lerakódások keletkezhetnek, melyek a befúvatott gőzzel való állandó érintkezés következtében kérgesednek és a gőzbevezető nyílásokat eltömítik. Habzásra hajlamos diszperzióknál viszont hátrányos az, hogy a keletkező hab miatt a berendezés csak nehézkesen üzemeltethető. Az illékony alkotórészeknek a lehető legtökéletesebb eltávolításához viszonylag hosszú tartózkodási idő és nagy gőzmennyiség szükséges. A környező atmoszférába ki nem bocsátható alkotórészek visszanyerése viszont éppen a nagy gőzmennyiségek következtében meglehetősen nehéz. A hőmérsékletre érzékeny diszperzióknál viszont a hosszabb tartózkodási idő már önmagában véve is károsodást okozhat. A készülékbe beépített gátakkal van a tartályban a folyadékszint meghatározva, ami állandó átfolyás mellett a tartózkodási időt is rögzíti. A tartályba beépített többfokozatú-ellenáramú-impulzus-keverőművek lamináris áramlás létrehozására és kis területi sebességekre vannak kifejlesztve, így ezek a keverőművek turbulens jellegű áramlási viszonyok között számbavehető keringtető teljesítményt nem nyújtanak.
A találmány feladata tökéletesített eljárás és berendezés kidolgozása.
A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a kamrák egymástól elválasztott gáztereinek atmoszféráját folyamatosan keverjük, a gázt egyirányban továbbítjuk kamráról-kamrára, míg a diszperziót célszerűen ezzel ellentett értelemben áramoltatjuk kamráról-kamrára, miközben a diszperziót a felülete mentén a diszperzió és a gáz közötti fázishatárfelület irányában nagy sebességgel mozgatjuk.
A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy műanyagdiszperziókból, különösen polivinilklorid bázisú műanyagdiszperziókból az illékony alkotórészek folyamatos eltávolítása meglepő mértékben gyorsabban és tökéletesebben végezhető, hogyha a diszperziót rendre egymást követő zárt kamrákban hozzuk össze a gázzal és arról is gondoskodunk, hogy az egyes kamrákon belül időegységenként fajlagosán a lehető legnagyobb felületen érintkeztessük a diszperziót a gázzal, a gázt pedig a koncentrációeltérések kiegyenlítésére hatékonyan keveijük.
A diszperzió felületének a fázishatárfelület irányában vett gyors mozgásának hatására a diszperzió nagyobb felület mentén érintkezik a gáztérrel és ezzel a folyékony fázis illékony alkotórészének koncentrációja hamarabb egyensúlyba kerül a gáztéri koncentrációval, viszonylag kicsiny szerkezeti méretű készülék alkalmazása esetén is. A diszperzió felületének mozgását úgy kell megszabni, hogy a gázoknak vagy gó'zöknek a diszperzión történő átfúvatásakor elkerülhetetlenül jelentkező és a fázishatárfelületre merőleges mozgáskomponens keletkezését lehetőleg kizárjuk, mivel ez okozza a habképződés megindulását. A habképződés viszont a fázisegyensúly beállását késlelteti és az eljárás levezetését zavaija. Következésképpen a diszperzió felületét a lehetőségekhez képest a nagysebességű áramlás ellenére is simán kell tartani.
A diszperziónak a fázishatárfelület mentén vett áramlási sebességét legalább 0,1 m/sec, célszerűen 0,3—10 m/sec értéken kell tartani. A 0,1 m/sec sebesség alatt ugyanis az illékony alkotórészekre gyakorolt szükséges mértékű kihajtó hatást, melyet a következőkben gáztalanító hatásnak nevezünk, csak gazdaságtalanul nagy szerkezeti méretű berendezésben lehet elérni. A 10/sec értéknél nagyobb sebességgel áramló folyadék esetében viszont a folyadékfelszín már nem sík, ami habképződéshez és koagulációs jelenségek fellépéséhez vezethet. Kísérleteink szerint a legjobb eredményeket 0,5-2,0 m/sec sebességhatárok között értük el.
A diszperzió felületének áramoltatására előnyösen olyan keverőműveket alkalmaztunk, melyek a keverőmű tengelye mentén keltenek intenzív áramlást. A kialakuló konvekciós áramlás a készülékfalak mentén ellentett értelmű, a keverőmű tengelyének környezetéhez viszonyítva. A szóban forgó áramlási kép kialakítására célszerűen olyan keverőművek alkalmasak, melyeknek tengelyei a diszperzió felületére merőlegesen vagy azzal hegyesszöget bezáró állásban vannak az egyes kamrákba beépítve. A keveró'elemet a diszperzióba teljesen be kell meríteni. Következésképpen a keverőelem mindig a kamra alsó felében van elrendezve. Kísérleteink szerint különösen akkor értünk el jó eredményeket, ha a keverőelem a kamrák magasságának alsó ötödében volt elrendezve. Ezzel ugyanis biztosan kizárható annak lehetősége, hogy a keverőelem a gáztérből gázt szívjon be a folyadékfázisba.
Előnyösnek bizonyult az is, ha a keverőelemet úgy képeztük ki, illetve úgy helyeztük el a berendezésben, hogy a kamrában a diszperzió felületének áramlási iránya túlnyomórészt radiális irányú, egy a felületen fekvő ponthoz viszonyítva. Ez a viszonyítási pont lehet az adott kamra függőleges középtengelyének a diszperzió felületével alkotott metszéspontja, de lehet egy adott esetben ettől a döfésponttól meghatározott távolságban levő másik pont is, ahol ez a távolság a diszperzió felületének szintjében a kamra falai között mérhető szabad távolságnak legfeljebb felét teheti ki.
Kísérleteink során előnyösnek bizonyult az is, ha a kamrákat egyazon síkban, közvetlenül egymás mellett rendeztük el, ahol a kamrák fenekénél, az egymással szomszédos kamrákat elválasztó mindenkori válaszfal alatt egy-egy kiváltás van kiképezve, melyeken keresztül a diszperzió kamráról-kamrára áramlik. A diszperzióban levő szilárd szemcsék leülepedését ugyanis egyrészről a diszperzió kannánként! Kin eresével, másrészről a diszperzióknak a készülék feneke mentén vezetett áramlásával lehet biztosan elkerülni.
A készülék feneke mentén a válaszfalakon kiképzett kiváltások keresztmetszetének célszerűen legalább akkoráknak kell lenniük, mint a diszperziót a diszperzió áramlási iránya értelmében az első kamrába bevezető belépő csonk keresztmetszete. Az egyes kiváltások keresztmetszete azonban legfeljebb a teljes válaszfalfelület egyötödét teheti ki azért, hogy a diszperzió áramlási iránya értelmében egymást követően elrendezett kamrákból a diszperzió visszaáramlását megakadályozhassuk. A diszperzió visszaáramlása ugyanis lerontaná a kigázosító hatást.
A fentiek miatt nem kívánatos visszaáramlást azonban azzal is meg lehet akadályozni, ha a diszperzió áramlási iránya értelmében egymást követő kamrákat elhatároló válaszfal előtt, illetve mögött elrendezett keverőműveket egymással ellentett értelmű forgásiránnyal hajtjuk meg, azaz egy készüléken belül az egymást követő kamrákban rendre ellentett forgásértelmű keverőművek működnek.
A diszperzió visszaáramlásának megakadályozása megoldható továbbá úgy is, hogy a válaszfalak alsó részénél a kiváltások mentén terelőlemezeket építünk be, melyekkel a keverőmű által a készülék feneke szomszédságában a diszperzió fő áramlási irányával ellentett értelemben kellett részáramot a kiváltásoknál teljesen vagy csaknem teljesen ki lehet oltani.
Különösen előnyösnek bizonyult a válaszfalakon kiképzett kiváltásokat mozgó mechanikus elemekkel felszerelni a diszperzió nem-kívánatos visszaáramlásának megakadályozására. Ilyen mechanikus elemekként elsősorban visszacsapószelepek jöhetnek számításba, melyek a diszperzió áramlási irányának megváltozásakor az adott kiváltást lezárják.
Az egyes kamrák gáztereinek egymástól való elválasztása alapvető jelentőségű a kigázosító hatás szempontjából. Λ gázt külön-külön lehet minden kamrába bevezetni, majd azokból eltávolítani. A diszperzió kezeléséhez szükséges gáz mennyiségének csökkentésére előnyös az, ha a gázt a diszperzióval ellenáramban vezetjük, itt azonban azt biztosítani kell, hogy a gáznak a kamráról-kamrára történő szállítása csak egy irányban történhessék. Ezt úgy lehet elérni, ha az egyes kamrákat összekötő csővezetékekbe visszacsapószelepek vannak beépítve vagy a gázvezető csövek keresztmetszetét a gáz áramlási sebességéhez viszonyítva úgy választjuk meg, hogy a gáz visszaáramlásának lehetősége teljesen vagy csaknem teljesen ki legyen zárva.
E cél megvalósítására az egymással szomszédosán elrendezett kamráknál a fal felső részén célszerűen szabályozható keresztmetszetű nyílásokat is lehet alkalmazni.
Az egyes kamrák gáztereinek hatékony átkeverését a többi között azáltal lehet elérni, hogy a gázt nagy sebességgel áramoltatjuk az egyik kamrából a másikba, körkeresztmetszetű kamra esetében tangenciális bevezetéssel. A gázt a diszperzió felületétől nem túlzottan nagy távolságban és a diszperzió felületéhez viszonyítva hegyesszögben célszerű bevezetni, előnyösen 2 m/sec értéket meghaladó áramlási sebességgel. Előnyösnek bizonyult az is, ha a nyomáskülönbséget a kamráról-kamrára haladva viszonylag alacsony értéken tartjuk és a gázfázis áikeverését mechanikus elemekkel, például az alábbiakban még részletesen kifejtendő elemekkel végezzük el, ahol ezeket az elemeket célszerűen a keverőműnek a diszperzióba merített keverőelemét menesztö tengellyel hajtjuk meg.
A kezelő gázt különösen úgy lehet jól kihasználni, ha azt a diszperzió áramlási iránya értelmében vett utolsó kamrába vezetjük be és a diszperzió áramlási iránya értelmében vett első kamránál vezetjük ki a készülékből. A gázt bevezető belépőcsonkot célszerűen a diszperzió felülete fölött kell elrendezni.
A kezelést legalább két kamrában, célszerűen három—huszonegy kamrában kell elvégezni. A kigázosító hatás a kamrák számának növekedésével arányosan javul, de ezzel egyidejűleg a technikai befektetés is növekszik. A technikai befektetés kiegyenlítésének lehetősége abból adódik, hogy az illékony alkotórészek elérendő végkoncentrációjához szükséges tartózkodási időt alacsony értékre állítsuk be és ezzel a berendezés szerkezeti méretei is csökkenthetők. Az üzemi feltételek optimumát, az illékony alkotórészek kezdeti és kívánt végkoncentrációja, a megválasztott kigázosítási feltételek, valamint a polimerfajta, ennek szemcsenagysága és porozitása függvényében öt-tizenegy kamra alkalmazásával érhetjük el.
Amennyiben a diszperzió már a gyártási eljárásból sem a kellő hőmérsékleten lép ki, úgy a gázos kezelés előtt például egy hőcserélőben fel kell hevíteni. Még a kezelés közben is előnyösnek bizonyulhat a hőveszteségek kiegyenlítésére vagy egy meghatározott hő mérséklet program megvalósítására a diszperziót melegíteni. Ez különösen akkor lehet előny, ha a diszperziót először alacsony hőmérsékleten kezeljük, hogy a kezelés elején még magasabb koncentrációjú illékony alkotórészeket gyorsabban kiforralhassuk és ezzel a diszperzió felhabzását megakadályozhassuk.
A hőbevezetést az egyes kamrákban célszerűen a fenéken elrendezett gőzbevezető nyílásokkal oldhatjuk meg, melyek révén a diszperziót vízgőzzel közvetlenül fűthetjük. A befúvott gőz paramétereit azonban úgy kell megválasztanunk, hogy a befúvott gőz buborékjai a diszperzió felületéig ne juthassanak fel, mert ekkor a diszperzió felületén hab keletkezhetne.
A kamrákban levő diszperziót ezen túlmenően a kamrák falain keresztül is fűthetjük, mert ezzel a diszperzió felületi mozgását nem zavarjuk, illetve egyáltalán nem akadályozzuk.
A maradék monomerek eltávolítására különösen a polivinilklorid alapú műanyagok vizes diszperzióját célszerűen 60—130 °C, előnyösen 75-110 °C és egészen kedvező eredménnyel 80-100 °C hőmérséklethatárok között kell kezelni.
A találmány szerinti megoldás megvalósításánál a kamrák nyomásálló edényként való kiképzése előnyös lehet, hogy a vizes diszperzió 100 °C hőmérséklet feletti erős forrását és ebből következően a diszperzió felületének a fázishatárfelületre merőleges nem-kívánatos mozgását a nyomás növelésével elkerülhetjük. A vizes műanyag diszperzió kezelésére minden olyan gáz alkalmas, amely a diszperzióval reakcióba nem lép, illetve a kezelés viszonyai között egy meghatározott mértéknél nagyobb mértékben a diszperzióban nem oldódik. Jelen leírásunkban a gáz kifejezést abban az értelemben használjuk, hogy' az adott kezelőanyag a kezelés feltételei között gázhalmazállapotban van, így elsősorban levegő, nitrogén vagy széndioxid alkalmazását említjük.
Kísérleteink szerint különösen előnyös túlhevített vízgőz alkalmazása, mivel a gőz kondenzációja révén az eltávolított illékony anyagok az esetek többségében könnyen elválaszthatók és különösen ha át nem alakult monomerekről, például vinilkloridról van szó, akkor adott esetben azt tisztítás után újra vissza lehet vezetni a diszperzió gyártásvonalába.
A találmány szerinti eljárás illékony anyagoknak folyadékokból és folyékony halmazállapotú diszperziókból történő eltávolítására alkalmas. Különösen előnyösnek találtuk olyan műanyag diszperziók kezelésére, melyeknél a diszpergált részecskéit fajsúlya nagyobb, mint a diszpergáló szer fajsúlya. Ezt a feltételt elégítik ki például azok a vizes diszperziók, melyekben 1 g/cm3 értéknél nagyobb fajsúlyú diszpergált részecskék vannak.
Különösen előnyös a találmány szerinti eljárás alkalmazása olyan műanyag diszperziók kezelésére, melyeknél a polimerszemcsék legalább 50 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaznak. Kiemelkedően jó eredményeket értünk el olyan diszperziók kezelésénél, melyek legalább 75 súly százalék, de különösen legalább 85 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaznak. Ezeket az adatokat száraz polimerre vonatkoztatva adtuk meg.
A találmány szerinti eljárással kezelendő viniíklorid alapú homo- vagy kopolinierek, továbbá ojtott polimerek diszperziói folyamatos vagy szakaszos technológiák termékei lehetnek, melyeket adott esetben oltó előpolimer alkalmazásával állítunk elő. A vizes emulzióban vagy sznszpenzióban a monomerre vonatkoztatva 0,001—3,0 súlyszázalék előnyösen 0,01—3,0 súlyszázalék szokványos gyökképző katalizátor lehet, például diaril- vagy diacil-peroxidok, így a többi között diacetál-, acetilbenzoil-, dilauroil-, dibenzoil-, bisz-2,4-diklórbenzoil-bisz-2-metil-benzoil-peroxid: dialkilperoxidok, a többi között di-terc-butilperoxid, perészterek, a többi között terc-butilperkarbonát, terc-butilperacetát, terc-butilperoktoát terc-butilperpivalát, dialkilperoxid-dikarbonátok, a többi között diizopropil-, dietilhexil-, diciklohexil- és dietilciklohexil- peroxi-dikarbonát, szerves szulfopersavak és szerves savak vegyes anhidridjei, a többi között, acetil-ciklohexil-szulfonilperoxid. Polimerizációs katalizátorokként ismert azovegyületek, a többi között azoizovajsavnitril, továbbá perszulfátok, a többi között kálium-, nátrium- vagy ammónium-perszulfát, hidrogénperoxid, terc-butilhidroperoxid vagy egyéb vízben oldható peroxidok és különböző katalizátorok keverékei lehetnek. A peroxidos katalizátorokat a monomerre vonatkoztatott 0,01-1 súly% egy vagy több redukáló, redox-katalizátorrendszer kialakítására alkalmas anyag jelenlétében is alkalmazhatjuk. Alkalmas redukáló anyagok például szulfitok, biszulfitok, ditionitok, tioszulfátok, aldehid-szulfoxilátok, így formaldehid-szulfoxilát. A polimerizációt adott esetben a monomerre vonatkoz· tatva 0,05-10,0 ppm fém jelenlétében is elvégezhet· · jük, ahol a fémek oldható fémsók, például réz·, ezüst-, vas- vagy krómsók alakjában vannak jelen.
A polimerizációt a monomerre vonatkoztatva 0,01 — 1,0 s ú 1 y s z á z a 1 ék, előnyösen 0,05—0,3 súlyszázalék védó'kolloid vagy ilyenek keveréke jelenlétében is megvalósíthatjuk. Védőkolloidként például adott esetben még legfeljebb 40 mól% acetilcsoportokat tartalmazó polivinilalkoholt, továbbá cellulóz-származékokat, így vízoldható metilcellulózt, karboximetilcellulózt, hidroxietilcellulózt, különféle zselatinokat, a maleinsav vegyes polimerjeit, illetve félésztereit, sztirolokat, polivinilpirrolidont, valamint a vinilacetát és a vinilpirrolidon kopolimeijeit alkalmazhatjuk.
A polimerizációt a monomerre vonatkoztatva 0,01—5,0 súly% emulgeátor jelenlétében is végezhetjük. Az emulgeátorok a fent említett védőkolloidokkal összekeverve lehetnek jelen. Emulgeátorként anionos, amfotér, kationos, valamint nem-ionos emulgeátorokat használhatunk fel. Alkalmas anionos emulgeátorok például a zsírsavak, így laurin, palmitinvagy sztearinsav, savas zsíralkoholszulfátok, paraffinszulfosavak, alkilarilszulfosavak, így dodecilbenzol- és dibutilnaftalinszulfonsav, valamint a szulfoborostyánkősavdialkilészterek alkálifém-, alkáliföldfém- és ammóniumsói, továbbá epoxicsoportokat tartalmazó zsírsavak, így epoxisztearinsav,-végül telítetlen zsírsavak, így olaj- vagy linolsav, illetve telítetlen oxizsírsavak, így ricinolsav perecetsavval képzett reakciótermékeinek alkálifém- és ammóniumsói, amfotér, illetve kationos emulgeátorként például alkilbetainokat, így dodecilbetaint, i valamint alkilpiridiniumsókat, így laurilpiridinium-hidrokloridot, továbbá alkilammóniumsókat, például oxetildodecilammóniumkloridot alkalmazhatunk. Nem-ionos emulgeátorként például tobbértékű alkoholok parciális zsírsavészterei, így például glicerinmonosztearát, szorbitmonolaurát, -oleát vagy -palmitát, zsíralkoholok vagy aromás hidroxivegyületek polioxietilénéterei, valamint zsírsavaknak, illetve a polipropilénoxid és polietilénoxid kondenzációs termékeinek polioxietilénészterei kerülnek felhasználásra.
A katalizátorok és az adott esetben alkalmazott védőkolloid és/vagy emulgeátorok mellett a polimerizáció során pufferanyagokat is alkalmazhatunk. Pufferanyagként például alkálifémacetátokat, boraxot, alkálifémfoszfátokat, alkálifémkarbonátokat, ammóniát vagy karbonsav-ammóniumsókat, valamint a molekulaméret szabályozására szokásos 2—4 szénatomos alifás aldehidek ammóniumsóit, továbbá klórozott vagy brómozott szénhidrogéneket, így di- és triklóretilént, kloroformot, bromoformot, metilénkloridot és merkaptánokat alkalmazhatjuk.
A vinilkloriddal végzett kopolimerizációhoz az alábbi monomerek közül egyet vagy többet alkalmazhatunk: olefinek, így etilén és propilén, egyenes vagy elágazó szénláncú, 2—20 szénatomos, előnyösen 2—4 szénatomos karbonsavak vinilészterei, így vinilacetát-, -propionát, -butirát, -2-etilhexoát, vinilizotridekánsavészter, továbbá vinilhalogenidek, így vinilfluorid, vinilidénfluorid, vinilidénklorid, viniléter, vinilpiridin, telítetlen savak, így malein, fumár-, akril- és metakrilsav, valamint azok 1—10 szénatomos monovagy dialkoholokkal képzett mono- és diészterei, maleinsavanhidrid, maleinsavimid és azok aromás, cikloalifás és adott esetben elágazó szénláncú alifás szubsztituensekkel képzett N-szubsztituált származékai, akrilnitril, sztirol.
Az ojtópolimerizációhoz például olyan elasztomer polimerizátumokat használhatunk fel, amelyek az alábbiakban felsoroltak közül egy vagy több komponens polimerizálása útján keletkeztek: diének, így butadién és ciklopentadién, olefinek, így etilén, propilén, sztirol, telítetlen savak, így akril- vagy metakrilsav, valamint azok 1-10 szénatomos monovagy dialkoholokkal alkotott észterei, akrilnitril, vinilvegyületek, így egyenes vagy elágazó szénláncú, 2—20 szénatomos, előnyösen 2—4 szénatomos karbonsavak vinilészterei, vinilhalogenidek, így vinilklorid vagy vinilidénklorid.
A találmány szerinti eljárással feldolgozható vinilklorid-alapú polimerek előállítására alkalmas eljárásokat és azok segédanyagait kimerítően ismerteti H. Kainer: ,,A polivinilklorid és a vinilklorid kevert polimerjei” című, a Springer kiadónál (Berlin, Heidelberg, New York) 1965-ben megjelent műve 12—59. oldalain.
A polimerizáció befejeztével a vizes diszperzióként kapott polimerhez a stabilizálására, illetve a továbbfél dolgozhatóságának javítására alkalmas anyagokat is lehet adagolni. Különleges esetekben szokványos, a kereskedelmi forgalomban kapható, habzásgátló anyagokat is keverhetünk a diszperzióba, jóllehet normál körülmények között a találmányunk szerinti eljárás megvalósításának ez nem előfeltétele.
A találmány szerinti eljárással a vizes műanyagdiszperziókat hőokozta károsodás nélkül, viszonylag rövid idő alatt és az ismert eljárásokhoz viszonyítva jóval csekélyebb mennyiségű gáz felhasználásával lehet kezelni úgy, hogy azokban a vinilklorid maradék mennyisége a száraz polimerre vonatkoztatva a lOppm értéket nem haladja meg. Az eljárást folyamatosan és üzembiztosán lehet megvalósítani. A tartályfalakon lerakódások, illetve beégések a gyakorlatban nem keletkeznek. Könnyen kondenzálható gázok, különösen vízgőz alkalmazásánál a kihajtott monomerek visszanyerése és újbóli felhasználása nehézségek nélkül és csekély ráfordítással megvalósítható.
A fiziológiai szempontból megfigyelendő anyagok eltávolítása és visszanyerése révén a polimergyártás igen korai szakaszában meg lehet gátolni ezeknek a környezetbe való távozását. A találmány szerinti eljárással kezelt diszperziót a szokásos műanyagipari módszerekkel, a többi között közvetlen rétegképzéssel. permetezéses szárítással vagy kontaktszárítással, továbbá a vizes fázis főtömegének dekanterben, centrifugában vagy szűrőn történő eltávolításával és az azt követő áramló közeggel végzett szárítással lehet feldolgozni. Ezeknél a technológiáknál pótberendezéseket igénylő különleges biztonsági intézkedéseket nem kell megvalósítani.
A találmány tárgya továbbá egy berendezés a fenti eljárás megvalósítására.
A berendezésnek adott esetben fűthető, zárt és célszerűen fekvőhengeres tartálya van, ahol a tartály belsejében legalább egy, a tartály hossztengelyére merőlegesen elrendezett válaszfallal legalább két kamra van kiképezve, a kamrák mindegyikében pedig egy-egy, keverőelemével a diszperzióba merített keverőmű van beépítve, továbbá a tartály homloklap5 jain vagy ezek közvetlen szomszédságában folyadékbevezető- illetve elvezető csonkok, a henger köpenye fölött viszont gáz be- és elvezető csonkok vannak elrendezve.
A találmány szerinti berendezésre jellemző, hogy a 5 célszerűen hengeres tartály szimmetriatengelyére merőleges válaszfalakkal a teljes tartálykeresztmetszet legalább 80%-a a tartály felső részében zárt, a tartály alsó részében pedig a válaszfal és a tartályfenék között kiváltások vannak kiképezve, melyek kereszt- 10 metszete legalább egyenlő a folyadékot a tartályba bevezető belépőcsonk keresztmetszetével, továbbá a diszperziót a kamrákban a diszperzió és a gáz közötti fázishatárfelület irányában legalább 0,1 m/sec sebességgel áramoltató elemekkel van felszerelve, végül a 15 gáztereket átkeveró' elemei vannak.
A hengeres tartály általában vízszintesen van elrendezve, jóllehet döntött tengelyű kivitel is megvalósítható. 20
A választalak alsó részén kiképzett kiváltások segítségével a kamrák egymás közötti kielégítő kapcsolata megvalósítható. A kiváltások keresztmetszete legfeljebb a hengeres tartály összkeresztmetszetének 10%-át teheti ki és állítható mérettel lehet kiképezni. A tartály alsó részében azonban a lehetőséghez képest mindig szabad átmenetet kell biztosítani, melynek révén az esetleges lerakódásokat az áramló folyadék magával viheti és a kilépó'csonkhoz továbbíthatja, mely célszerűen a diszperzió áramlási iránya értelmében vett utolsó kamra alsó részében van. A kiváltások keresztmetszete célszerűen legalább akkora, mint a diszperzió áramlási iránya értelmében vett első kamrába beépített és a diszperziót bevezető belépőcsonk keresztmetszete.
A válaszfalak célszerűen mozgathatóin kiképzett mechanikus elemekkel vannak ellátva, melyek a diszperzió visszaáramlásakor a kiváltásokat lezárják. A legmegfelelőbbnek visszacsapó lemezek alkalmazását találtuk, melyek elasztikus anyagból, például gumiból vannak legyártva.
A tartály felső részén célszerűen búvónyílás, a kamrák fenekén pedig ürítőcsonkok vannak kiképezve.
A diszperzió bevezetése a hengeres tartály egyik végénél egy üzemközben állandóan a diszperzió felszíne alatt van.
A hengeres tartályt legalább egy szintjelzővel kell ellátni, hogy egyrészt töítöttségét, másrészt a diszperziónak a közepes tartózkodási idejét szabályozni lehessen.
A tartály egyik vége legalább egy a gázt bevezető belépőcsonkkal, másik vége pedig legalább egy a gázt elvezető kilépőcsonkkal van felszerelve, melyek a tartály felső részén vannak elrendezve.
A hengeres tartálynak olyan elemei is vannak, melyek a gáznak a kamráról-kamrára történő szállítását csak egy irányban engedik meg, így például a függőleges válaszfalak felső részén kiképzett, visszacsapó szeleppel vagy a nyílás keresztmetszetét más módon szabályozó eszközökkel felszerelt nyílások. Az átömlési keresztmetszetek szabályzásával a gáznak az egyik kamrából a másikba történő átlépésekor az áramlási sebességet úgy lehet beállítani, hogy a gáz visszaáramlási lehetősége kizárt legyen.
A hengeres tartály a köpenye mentén megosztott további gázbevezető vagy -elvezető csonkokkal is fel van szerelve, melyeket a tartály felső részén lehet elrendezni a gáznak a kamrák gáztereiből való kivezetésére vagy az azokba történő bevezetésére. Ezekhez hasonló csonkokat azonban a tartály fenekére is fel lehet szerelni, a diszperziónak vízgőzzel való közvetlen fűtésére.
A hengeres tartály a sugárzásos hőleadás csökkentésére célszerűen szigetelt. A tartály a tartályfal, illetve a belül elrendezett válaszfalak hőmérsékletének adott tartományban tartására például egy hőközlő közeggel táplált kettős köpennyel, cső- vagy félcsőkígyóval, illetve elektromos fűtőtesttel van felszerelve.
A hengeres tartály kettő-húsz, célszerűen négy-tíz függőleges válaszfallal van kamrákra felosztva.
A diszperzió felületének nagysebességű mozgatására alkalmas elemekként előnyösen olyan keverőelemeket alkalmazhatunk, melyekkel a folyékony fázisban megfelelő áramlási karakterisztika alakítható ki. Ilyen keverő elemek lehetnek a többi között impeller, turbina, vagy függőleges, illetve ferdelapátos keverők.
Különösen kedvezők azok a keveró'elemek, melyek a keverőmű tengelyének irányában hoznak létre nagysebességű áramlást, ahol ez az áramlás a tartály fenekénél irányt változtat és a válaszfalak mentén alulról felfelé mutató értelmű. Ilyenek a különféle kiképzésű propellerkeverők, melyek a tartály feneke szomszédságában vannak elrendezve és felülről lefelé szállítanak. Ezeknél a nagy keverési teljesítmény mellett biztosan megakadályozható az, hogy a gáztérből gáz kerüljön a folyékony fázisba.
A keverőelemek úgy vannak elrendezve, hogy a keverőelem alsó érintősíkja és a tartály feneke közötti távolság nem nagyobb mint a tartály belső átmérőjének 40%-a. Kísérleteink szerint ezt a távolságot a tartály belső átmérőjének 5 -20 százalékára kell beállítani.
A keverőelem forgástengelye egybeeshet az adott kamra függőleges középtengelyével. Ettől függetlenül a keverőszervet úgy is el lehet helyezni, hogy forgástengelye egy a tartály belső átmérőjének 5-40 százalékát, előnyösen 10-20 százalékát kitevő távolságban legyen a kamra középtengelyétől.
Az egyes kamrák gáztereinek hatékony átkeverésére például olyan, a kamrákat egymással összekötő gőzbevezető csöveket lehet alkalmazni, melyek derékszögben vannak a folyadékfázis felületére irányítva, keresztmetszetük pedig úgy van megválasztva, hogy a gőz legalább 2 m/sec sebességgel lépjen be » gáztérbe. A gáztér átkeverésére axiális járókerék k alkalmazható, melynek fordulatszáma megegyezik * keverőelem fordulatszámával, ugyanis célszerűen a keverőmű tengelyén van rögzítve. Az axiális járókerék a gázt a folyadékfázis felülete felé szállítja és kerületi sebessége legalább azonos, célszerűen 2-4-szerese a diszperzióba merített keverőelem kerületi sebességének.
Üzemzavar esetén a diszperzió hőmérsékletének szabályozása céljából a kamrák alsó gázbevezető belépőcsonkjai úgy vannak kiképezve, hogy azokon keresztül a diszperzióba szükség esetén hideg vizet lehessen bevezetni vagy egy másik megoldásnál a kamrákat külön vízvezetékekkel lehet felszerelni, melyekhez permetező szerkezetek vannak csatlakoztatva. A permetezőszerkezetekkel egyrészt a tartályt ki lehet tisztítani, másrészt lerakódásoknak a kamra falán történő kialakulását meg lehet akadályozni.
A találmány szerinti berendezést célszerűen egy puffer- és előmelegítő tartály közbeiktatásával van a polimerizáló autoklávokhoz csatlakoztatva, melyben egy durva előgáztalanítás játszódik le. A találmány szerinti berendezésből kihozott diszperziót viszont a továbbiakban a környezet szennyezése nélkül lehet szokványos műanyagipari berendezésekkel feldolgozni.
A találmány szerinti készülék fekvő elrendezése különösen akkor előnyös, ha ülepedésre hajlamos diszperziókat kell feldolgozni és/vagy ha a keverés intenzitásának az egyes kamrákban eltérő mértékűnek kell lennie.
Ha ilyen követelmények nincsenek és a térkihasználás szempontjai ezt igénylik, a találmány szerinti eljárást függőleges tengelyű hengeres tartályban is meg lehet valósítani, ahol a tartály vízszintesen beállított, teljesen zárt válaszfalakkal van egymás fölött elrendezett kamrákba felosztva. Ebben az esetben a diszperziót célszerűen felülről lefelé vezethetjük túlfolyó csövek segítségével melyeknek alsó szakasza rendre a következő kamrába van bevezetve és a diszperzióba van bemerítve. A kezelő gázt célszerűen alulról felfelé vezetjük olyan csöveken keresztül, melyek a tartály belső terében vagy azon kívül vannak elrendezve és az egyes kamrák gáztereit kötik össze egymással. A gázbevezető csövek szabad keresztmetszetének szabályozására adott esetben visszacsapó szelepekkel kombinált szabályozó elemeket lehet beszerelni. A diszperzió felületi áramoltatására és a gázterek atmoszférájának átkeverésére egy az egész tartályon végignyúló tengelyre felszerelt keverőelemeket lehet alkalmazni. Ha a függőleges tengelyű tartályként megvalósított berendezést a már ismertetett vízszintes tengelyű készülékhez hasonlítjuk, akkor megállapíthatjuk, hogy a megvalósításhoz szükséges műszaki intézkedések a keverőmű tengelyének a vízszintes válaszfalakba beépítendő tömítőelemek következtében jóval bonyolultabbak.
A találmányt a továbbiakban a rajz segítségével ismertetjük. ·
A rajzon az
1. ábra a találmány szerinti berendezés egy célszerű példakénti kiviteli alakjának hosszmetszete, a
2. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik célszerű példakénti kiviteli alakjának hosszmetszete, a
3. ábra a 2. ábra III—III vonala mentén vett 5 metszete.
Az 1. ábrán feltüntetett példakénti kiviteli alak 1 tartálya vízszintesen van elrendezve és hat darab 2 válaszfallal hét kamrára van felosztva. A 2 válaszfalak 10 alsó részén egy-egy az 1 tartály teljes keresztmetszetének legfeljebb 10%-át kitevő keresztmetszetű 3 kiváltások vannak kiképezve. A kamrák mindegyikébe egy-egy 4 keverőmű van beépítve, ahol a keverőmű tengelyének alsó végére esetünkben egy 5 propeller 15 van felszerelve. Az 5 propeller üzem közben teljesen be van merítve a diszperzióba. Az 5 propeller alsó érintősíkja és az 1 tartály fala közt mért távolság célszerűen nem nagyobb mint az 1 tartály belső átmérőjének 15%-a. A 4 keverőművek tengelyei az 1 20 kamrák felső részében, a gáztérben egy-egy 6 axiális járókerék van felszerelve. Az 1 tartály egyik vége fel van szerelve egy a diszperziót bevezető 7 belépőcsonkkal és a gázt elvezető kilépőcsonkkal, a másik vége pedig a diszperziót elvezető 9 kilépőcsonkkal és 25 a gázbevezető 9 belépőcsonkkal. Az 1 tartály fenekén minden kamrához külön-külön egy 12 vízvezeték van csatlakoztatva.
A kihajtógázt az 1 tartály külső palástja mentén 30 kiképzett 11 csővezetékkel lehet kamráról-kamrára vezetni. A 11 csővezetékbe keresztmetszetszabályozó elemként esetünkben egy-egy 1 la szelep van beépítve.
Az 1 tartálynak egy 14 szintjelzője van, ezen 35 túlmenően pedig egy az adott fűtőközeget átvezető és a sugárzásos hőleadás csökkentésére alkalmasan szigetelt külső köpennyel van felszerelve, melyet rajzunkon nem tüntettünk fel.
A 2. ábrán feltüntetett kiviteli változat 1 tartálya 40 három darab függőlegesen elrendezett 2 válaszfallal négy kamrára van felosztva. A 2 válaszfalakon 3 kiváltások vannak kiképezve. Az 5 propellerrel felszerelt 4 keverőmű excentrikusán van oldalról az 1 tartályba bevezetve. Az 1 kamrákat összekötő 13 45 átlépővezeték belépő szájnyílásai közvetlenül a folyadékfázis felületének szomszédságában vannak elrendezve. A 13 átlépővezetékek keresztmetszete az alkalmazott gázmennyiség függvényében úgy van meghatározva, hogy ezekben a gáz áramlási sebessége 50 legalább 2 m/sec legyen. Ilyen sebesség mellett ugyanis a következő kamrába belépő gáz a gázteret hatékonyan átkeveri.
A 2-3. ábrán feltüntetett kiviteli változat főként nagy szerkezeti méretek megvalósításánál előnyös, 55 mivel ennél a keverő műveknek az oldalról történő bevezetése műszakilag egyszerű.
A találmányt a továbbiakban példák segítségével ismertetjük.
A megadott méréseredményeket a következő 60 módszerekkel határoztuk meg:
Maradék vinilklorid-monomeitartalom:
„head-space” módszer [Zeitschrift für analytische 65 Chemie 255 (1971) 345-350o.j.
Közepes szemcsenagyság:
mérés az 53 734 számú DIN szabvány szerint, föértékelése a Rossin-Ramler-féle módszerrel, Finomszemcsés polimereknél a különböző mérettartományokhoz tartozó szemcséket elektromikroszkópos felvételek alapján a „Chemie Ingenieur Technik” című folyóirat 43 (1971) 1030. oldalán ismertetett módszerrel számláltuk.
Lágyítófelvétel:
két, perforált fenéklemezzel ellátott centrifugába egy-egy szűrőbetétet helyeztünk, melyekre 2 g polivinilkloridot mértünk be és erre 10 ml dietilhexilftalátot öntöttünk. Az esetleges súlyeltéréseket a dietilhexilftalát továbbadagolásával mérlegen egyenlítettük ki. A mérőedényeket 10 percen keresztül 10 000 ford/perc fordulatszámmal centrifugáltuk, majd a súlyfelvételt a polivinilklorid bemért mennyiségére vonatkoztatott százalékban számítottuk ki.
Hőokozta károsodás:
a polimer elszíneződése alapján vizuálisan vizsgáltuk.
A példasorozat 1., 5. és 10. mérését egy az 1. ábra szerinti berendezésben végeztük, melynek hőszigetelt nyomásálló fekvőhengeres tartálya 12 dm3 köbtartalmú volt és öt darab 2 válaszfallal hat azonos köbtartalmú kamrára volt felosztva. A 2 válaszfalakon kiképzett 3 kiváltások a teljes tartálykeresztmetszet 15%-át tették ki. Mind a hat kamrába egy-egy felülről lefelé szállító propellerkeverővei felszerelt keveró'mű volt beépítve, ahol a propellerkeverők közvetlenül a kamra fenekénél voltak elrendezve és 5 m/sec kerületi sebességgel voltak meghajtva. A gáztalanítandó diszperziót a tartály egyik végénél folyamatosan vezettük be és a másik végén vezettük ki.
Kihajtógázként 150 °C hőmérsékletű vízgőzt vezettünk a diszperzióval ellenáramban, kamráról-kamrára csövek segítségével. A csövek keresztmetszetét úgy állítottuk be, hogy a gőz mintegy 5 m/sec sebességgel lépett be az egyes kamrákba és a kamra gázterét állandóan keverte. A gázbevezető nyílások a folyadékfázis felülete fölött voltak elrendezve. A diszperzió be- és elvezetését a szintjelző segítségével úgy szabályoztuk, hogy a táblázatban megadott tartózkodási időket kaptuk.
A diszperzió hőmérsékletét a tartályban mértük és 50 az a kísérletek során gyakorlatilag állandó maradt. A tartály belső nyomása a példák többségénél a környezeti légnyomással azonos volt. A 10. példában azonban a tartály belső nyomását 380 torr értéken tartottuk. 55
A 2. és 10. példák szerinti méréseket az előbbiekben ismertetetthez hasonló készülékben hajtottuk végre azzal az eltéréssel, hogy a 20 dm3 térfogatú tartályt kilenc darab 2 válaszfallal tíz közel azonos köbtartalmú kamrára osztottuk fel. 6θ
A 3., 8. és 11. példákat összehasonlításként folyamatos üzemben végeztük el egy ismert berendezésben, melynek tartálya hőszigetelt, nyomásálló, fekvőhengeres 12 dm3 köbtartalmú edény volt. A tartály belső tere öt darab alul zárt gát segítségével 55 hat közel egyenlő szakaszra volt úgy felosztva, hogy a tartály belső terének mintegy fele közös gáztérként volt kiképezve. E részek mindegyikébe egy-egy MÍG típusú keverőmű volt beépítve, melyeket 1 m/sec kerületi sebességgel forgattunk.A gázbevezető nyílások az egyes szakaszok fenekén voltak elrendezve. A diszperziót a tartály egyik végénél folyamatosan adtuk fel, majd miután a gátakkal egymástól elválasztott szakaszokat teljesen feltöltötte, a tartály másik végénél távolítottuk el. A be- és elvezetést a táblázatban megadott tartózkodási idő függvényében szabályoztuk. A diszperzióba 150 °C hőmérsékletű gőzt fúvattunk be és azt a tartály közös gázterén keresztül vezettük el. A diszperzió áramlási iránya értelmében vett első szakaszban jelentős mértékű habképződést figyeltünk meg, mely röviddel az üzem megkezdése után már nehézségeket okozott. Ezért a diszperzióhoz habzásgátló anyagot kellett adagolni, hogy a kísérleteket egyáltalán elvégezhessük.
A 4., 6., 9. és 12. összehasonlító kísérleteket szakaszosan végeztük egy 2 dm3 köbtartalmú hőszigetelt nyomásálló edényben, melyen egy 1 m/sec kerületi sebességgel forgatott progellerkeverő volt beszerelve. Az edény aljánál 150 C hőmérsékletű vizet vezettünk be. Már a kísérlet kezdetén a diszperzió annyira felhabzott, hogy a habzásgátló adalékot kellett alkalmazni.
A diszperzió hőmérsékletét a tartályban az összes összehasonlító kísérletnél is mértük és állandó értéken tartottuk. A készülékek belső nyomása az összehasonlító kísérletek többségénél megegyezett a környezeti légnyomással. A 11. és 12. összehasonlító kísérleteknél azonban a nyomást 380 torr értéken tartottuk.
A találmány szerinti eljárást reprezentáló 1. és 2., illetve az összehasonlítási alapul szolgáló 3. és
4. kísérleteket szuszpenziós eljárással előállított vinilklorid homopolimer vizes oldatával végeztük, melynek polimertartalma 33%, a polimer K értéke 55, közepes szemcsenagysága 85 mikron, lágyítófelvétele pedig 10,3% volt.
A találmány szerinti eljárással végzett 5., illetve 6. összehasonlító kísérletet szuszpenziós eljárással előállított vinilklorid homopolimer vizes diszperziójával végeztük, melynek polimertartalma 30%, a polimer K értéke 70, közepes szemcsenagyság 105 mikron, lágyítófelvétele pedig 28% volt.
A találmány szerinti eljárással végzett 7. és 10., illetve az összehasonlító 8., 9., 11. és 12. méréseket szuszpenziós eljárással előállított vinilklorid-vínilacetát-kopolimer vizes diszperziójával végeztük, melynek polimertartalma 35%, a polimer K értéke 60, közepes szemcsenagysága 85 mikron, lágyítófelvétele pedig 8,6% volt.
A kísérletsorozatok során mért értékeket a következő táblázatban tüntetjük fel. Táblázatunkban az összehasonlító kísérleteket a kísérlet sorszáma mellett feltüntetett „v” betűvel jelezzük, a nyomásértékeknél a tengerszintre átszámított adatokat közöljük, a gőzmennyiségeknél pedig a diszperzió felhevítéséhez szükséges mennyiségeket nem közöljük.
Kamrák Hömér- Nyomás Sorszám száma séklet torr °C
Vinilklorid tarklon Gőzmeny(ppm) Tartózkodási nyiség Hőokozta idő kg/kg károsodás belépéskor kilépéskor (perc) polimer
1. 6 6 99 757 1100 10 1 11.5 17.5 10 14 nincs nincs
2. 10 99 761 12000 6 22 15 nincs
3v. 6 99 759 1100 100 17,5 10 nincs
6 10 35 20 van
4v. l2 99 757 1100 10 15 10 nincs
l2 1 30 20 van
5. 6 99 756 12000 1 5 7 nincs
6v. l2 99 759 12000 10 5 Ί nincs
7. 6 99 760 2300 10 5 10 nincs
8v. 6 99 758 2300 10 30 20 van
9v. l2 99 758 2300 10 7 10 nincs
10. 6 86 380 1800 10 30 10 nincs
10 1800 1 60 10 nincs
llv. 6 80 380 18Q0 10 300 50 . van
6 1800 1
12v. l2 80 380 1800 15 60 10 nincs
l2 1800 1 180 30 van
Megjegyezzük, hogy a 11. „v” jelű mérésnél a kimeneti vinilklorid tartalmat 1 ppm értékben adtuk meg, de a gyakorlatban ezt a hőokozta károsodás miatt nem lehetett elérni. 4θ

Claims (13)

  1. Szabadalmi igénypontok:
    1. Eljárás vinilklorid alapú műanyagok vizes 45 diszperzióinak folyamatos üzemű gázos kezelésére, ahol a polimer legalább 50 súlyszázalék polimerizált vinilkloridot tartalmaz és diszperziót a kihajtó gázzal több egymást követő lépésben érintkeztetjük, azzal jellemezve, hogy lépésenként elválasztva a kihajtó 50 gázt folyamatosan keverjük, a kihajtó gázt és a diszperziót célszerűen ellenáramban vezetjük, miközben a diszperziót a felülete mentén a diszperzió és a gáz közötti fázishatárfelület irányában nagy sebességgel mozgatjuk. 55
  2. 2. Az (.igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a diszperziót a felületen a fázishatárfelület irányában legalább 0,1 m/sec, célszerűen 0,3-10,0 m/sec, előnyösen 0,4-2,0 m/sec sebességgel áramoltatjuk. 60
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kezelést 3—21, célszerűen 5—15 lépésben végezzük.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a ¢5 diszperziós kezelés közben és adott esetben a kezelést megelőzően is melegítjük.
  5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy kihajtó gázként túlhevített vízgőzt vezetünk a diszperzióba.
  6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy olyan vizes diszperziót kezelünk, melynél a szilárd polimer 75—100 súlyszázaléka, előnyösen 85-100 súly százaléka polimerizált vinilklorid.
  7. 7. Berendezés az 1-6. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, melynek adott esetben fűthető, zárt és célszerűen fekvőhengeres tartálya van, ahol a tartály belsejében legalább egy, a tartály hossztengelyére merőlegesen elrendezett válaszfallal legalább két kamra van kiképezve, a kamrák mindegyikében pedig egy-egy, keverőelemével a diszperzióba merített keverőmű van beépítve, továbbá a tartály homloklapján vagy ezek közvetlen szomszédságában folyadékbevezető- illetve elvezetőcsonkok, a henger köpenye fölött viszont gáz be- és elvezetőcsonkok vannak elrendezve, azzal jellemezve, hogy a célszerűen hengeres tartály (1) szimmetriatengelyére merőleges válaszfalakkal (9) a teljes tartálykeresztmetszet legalább 80%-a a tartály (1) felső részében zár, a tartály (1) alsó részében pedig a válaszfal (2) és a tartályfenék között kiváltások (3) vannak kiképezve, melyek keresztmetszete legalább egyenlő a folyadékot a tartályba (1) bevezető belépőcsonk (7) keresztmetszetével, továbbá a kamrákban egy a diszperzióhoz és egy a kihajtógázhoz rendelt keverőelem van elrendezve.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti' berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (1) egyik végénél elrendezett kamrához egy gázbevezető belépőcsonk (10), a tartály (1) másik végénél elrendezett kamránál pedig egy gázelvezető kilépőcsonk (8) van a kamra felső részében elrendezve.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kamrák gázterei rendre össze vannak egymással kapcsolva.
  10. 10. A 7—9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartályba 2-20, előnyösen 4-10 válaszfal (2) van beépítve.
  11. 11. A 7—10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a diszperzióhoz rendelt keverőelem alsó érintősíkja, valamint a tartály (1) feneke közötti távolság a tartály (1) belső átmérőjének legfeljebb 40%-a, előnyösen 5-20%-a.
  12. 12. A 7—11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a diszperzióhoz rendelt keverőelemet forgástengelye és a kamra függőleges középtengelye közötti távolság a tartály (1) belső átmérőjének 5-40%-a, előnyösen 10-20%-a.
  13. 13. A 7—12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (1) tengelyére merőlegesen elrendezett válaszfalakba (2) mechanikus visszacsapó elemek vannak beépítve, melyeknek nyitott állása a diszperzió névleges áramlási irányához van rendelve.
HU76HO1902A 1975-05-09 1976-05-07 Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base HU176253B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2520591A DE2520591C3 (de) 1975-05-09 1975-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von wäßrigen Homo- und Copolymerisatdispersionen, deren Polymeranteil mindestens 50 Gew.-°/o polymerisier-

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU176253B true HU176253B (en) 1981-01-28

Family

ID=5946108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU76HO1902A HU176253B (en) 1975-05-09 1976-05-07 Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base

Country Status (23)

Country Link
US (1) US4301275A (hu)
JP (1) JPS51137786A (hu)
AR (1) AR216902A1 (hu)
AT (1) AT352392B (hu)
BE (1) BE841662A (hu)
BR (1) BR7602892A (hu)
CA (1) CA1097836A (hu)
CH (1) CH623831A5 (hu)
CS (1) CS200188B2 (hu)
DD (1) DD124992A5 (hu)
DE (1) DE2520591C3 (hu)
DK (1) DK204476A (hu)
ES (1) ES447546A1 (hu)
FR (1) FR2310359A1 (hu)
GB (1) GB1553854A (hu)
HU (1) HU176253B (hu)
IE (1) IE42595B1 (hu)
IT (1) IT1060290B (hu)
LU (1) LU74907A1 (hu)
NL (1) NL163527C (hu)
PL (1) PL107124B1 (hu)
SE (1) SE7605228L (hu)
SU (1) SU657752A3 (hu)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7607736A (nl) * 1974-07-25 1977-01-20 Hoechst Ag Werkwijze en inrichting voor het bereiden van polymeerdispersies met een laag monomeerge- halte.
DE2521780C2 (de) * 1975-05-16 1982-10-21 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur kontinuierlichen Entfernung von Monomeren aus einer wäßrigen Dispersion eines Polymeren
DE2759097C2 (de) * 1977-12-30 1987-03-05 Norsk Hydro A.S., Oslo Verfahren zur Reduktion des Vinylchloridgehaltes in wäßrigen Dispersionen von Vinylchloridpolymeren und -copolymeren
JPS6042804B2 (ja) * 1979-08-09 1985-09-25 信越化学工業株式会社 塩化ビニル系単量体の重合方法
DE3571992D1 (en) * 1984-04-17 1989-09-07 Ici Plc Treatment of aqueous suspensions of vinyl chloride polymers
DE3514367A1 (de) * 1985-04-20 1986-10-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zur feststoffbettpolymerisation von monomeren
US5407646A (en) * 1989-12-05 1995-04-18 The University Of Toronto Innovations Foundation Dual impeller method and apparatus for effecting chemical conversion
DE19516362C2 (de) * 1995-05-04 1997-12-11 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Verfahren zur Entmonomerisierung von Syntheselatices
JP3465104B2 (ja) * 1998-08-18 2003-11-10 ミネベア株式会社 軸流送風機
US6962674B2 (en) * 2001-02-28 2005-11-08 Varian, Inc. Dissolution test apparatus
US20050151019A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-14 Curtis Edgar Stevens Electrically pressurized on-board inert gas generation system
BRPI0923892B1 (pt) * 2008-12-30 2019-10-08 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Processo para o tratamento de partículas de polímero com vapor d’água em um vaso de vapor a jusante de um processo de polimerização
JP6452890B2 (ja) 2016-04-13 2019-01-16 株式会社クレハ ポリアリーレンスルフィドの連続製造装置及びポリアリーレンスルフィドの連続製造方法
WO2019074051A1 (ja) * 2017-10-12 2019-04-18 株式会社クレハ 重合体の連続製造装置および連続製造方法
US10807062B2 (en) 2017-10-12 2020-10-20 Kureha Corporation Continuous production apparatus and continuous production method for polymer

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790507A (en) * 1927-09-22 1931-01-27 Chemical Construction Corp Method and apparatus for concentrating sulphuric acid
DE1248943C2 (de) * 1965-07-20 1974-03-07 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Entfernung von Geruchs-stoffen auswaessrigen Polymerisatdispersionen
US3622553A (en) * 1967-12-18 1971-11-23 Phillips Petroleum Co Agitated reactor and gas fluidized bed reactor in series for polymerization of vinyl chloride
JPS546269B1 (hu) * 1970-12-18 1979-03-27
US3956249A (en) * 1974-06-24 1976-05-11 Tenneco Chemicals, Inc. Manufacture of polyvinyl chloride of low vinyl chloride monomer content by treatment of wet polyvinyl chloride
US3926927A (en) * 1974-11-25 1975-12-16 Monsanto Co Stripping monomers from a slurry of copolymerized acrylonitrile

Also Published As

Publication number Publication date
JPS51137786A (en) 1976-11-27
PL107124B1 (pl) 1980-01-31
IE42595B1 (en) 1980-09-10
DE2520591A1 (de) 1976-11-18
SE7605228L (sv) 1976-11-10
BR7602892A (pt) 1976-11-23
NL163527C (nl) 1980-09-15
IT1060290B (it) 1982-07-10
AT352392B (de) 1979-09-10
SU657752A3 (ru) 1979-04-15
AR216902A1 (es) 1980-02-15
LU74907A1 (hu) 1977-02-11
CA1097836A (en) 1981-03-17
DD124992A5 (hu) 1977-03-23
BE841662A (fr) 1976-11-10
IE42595L (en) 1976-11-09
GB1553854A (en) 1979-10-10
FR2310359B1 (hu) 1979-07-27
FR2310359A1 (fr) 1976-12-03
ATA335976A (de) 1979-02-15
ES447546A1 (es) 1977-11-16
DE2520591C3 (de) 1980-11-06
CS200188B2 (en) 1980-08-29
CH623831A5 (hu) 1981-06-30
DK204476A (da) 1976-11-10
NL7604734A (nl) 1976-11-11
US4301275A (en) 1981-11-17
DE2520591B2 (de) 1980-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4158092A (en) Process for the manufacture of vinyl chloride polymer dispersions with a low monomer content
HU176253B (en) Method and apparatus for continuous treating by gas aqueous dispersion of plastic materials of polyvinyl chloride base
CA1081880A (en) Process and device for the manufacture of polymer dispersions with low monomer content
NO812917L (no) Avgassingsprosess for fjerning av ikke-polymeriserte monomerer fra olefinpolymerer.
KR100359391B1 (ko) 잔류단량체의제거방법및제거용탑
JPS6055163B2 (ja) 水性重合体分散液から残存単量体を除去する際の破泡方法
EP1542777B1 (en) Method for removal of volatiles from a mass processable polymer
US20230064044A1 (en) Method and system for producing a polymer
JP3724012B2 (ja) 残留モノマー除去装置およびそれを用いる残留モノマー除去方法
JP2003514083A (ja) 二酸化炭素中で重合体を製造する連続的プロセス
US8211987B2 (en) Deodorization of polymer compositions
KR100505907B1 (ko) 잔류 단량체의 제거방법 및 제거장치
US3296168A (en) Continuous flow polymerization of vinyl acetate in emulsion
KR100429272B1 (ko) 중합체 라텍스로부터 미반응 모노머를 제거하는 장치 및방법
US4456735A (en) Continuous process for the production of vinyl chloride polymers in aqueous suspension
CA1081881A (en) Process and device for the preparation of polymer dispersions having a low monomer content
US20080281057A1 (en) Process For the Polymerisation of Vinyl-Containing Monomers
EP0051945B1 (en) Improved suspension process for the polymerization of vinyl chloride monomer
US20090118444A1 (en) Process for the polymerisation of vinyl-containing monomers
JP2013523985A (ja) ポリマー組成物の脱臭
HU181963B (en) Process and apparatus for releasing recirculated gases from lower polymeres with producing ethylene polymeres or copolymeres
GB1579303A (en) Degassing of vinyl chloride polymer latices
RU2056437C1 (ru) Способ получения политетрафторэтилина (варианты)
JPS59213711A (ja) シロツプの連続調整方法
PL98219B1 (pl) Sposob usuwania nieprzereagowanego chlorku winylu z wodnych dyspersji polichlorku winylu